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遗传学是生物学专业，以及农、林、医、师范类院校相关专业的核心课程之一。本《遗传学（双语教材）》英文对照，语言精练，通俗易懂，并配有大量经典图片，具有很强的针对性和可读性。《遗传学（双语教材）》既反映遗传学的基本原理、兼顾该学科的**进展，同时又考虑到以遗传学作为基础课程的相关专业本科生的中英文阅读能力和理解能力，在知识体系上按照单基因、两个基因、多基因及分子遗传，以及基因调控的前后顺序，逐步进行遗传分析和讲解，并在各章后配有小结、关键术语和综合性思考题，便于学生整体掌握内容和增强对内容的理解，提高学生的创新性和逻辑性思维能力。

CONTENTS iii

CONTENTS

Preface

Chapter 1 INTRODUCTION 1

Genes are units of inheritance 2

DNA is the genetic material 3

The function of genes 7

The structure of DNA 10

The genome 13

Model organisms 15

Chapter 2 CHROMOSOMES， MITOSIS， AND MEIOSIS 21

Chromosomes may be loose or compact 22

Mitosis 25

Meiosis 27

The cell cycle and changes in DNA content 28

Karyotypes show chromosome number and structure 30

Polyploidy 33

Endoreduplication 35

Gene balance 36

Organellar genomes 37

Chapter 3 GENETICS OF ONE LOCUS 42

Mendel’s First Law 43

Relationships between alleles and phenotypes 44

Biochemical basis of dominance 48

The Punnett Square and monohybrid crosses 49

Test crosses can be used to determine genotypes 50

Sex-linkage is an important exception to Mendel’s First Law 51

Phenotype may be influenced by other factors besides genotype 53

Deviations from expected ratios 54

Chapter 4 MUTATION AND VARIATION 61

Origins of Mutations 62

Mutant screening: forward genetics 69

Some mutations may not have detectable phenotypes 71

Chapter 5 PEDIGREES AND POPULATIONS 75

Pedigree analysis 76

Inferring the mode of inheritance 77

Sporadic and non-heritable diseases 81

Calculating probabilities 82

Population Genetics 84

Chapter 6 GENETIC ANALYSIS OF TWO LOCI 92

Mendel’s second law 93

Assumptions of the 9∶3∶3∶1 ratio 96

Epistasis and other gene interactions 97

Enhancer/Suppressor Screens 102

Chapter 7 LINKAGE AND MAPPING 109

Recombination 110

Linkage suppresses recombination 112

Crossovers allow recombination between linked loci 113

Inferring recombination from genetic data 114

Genetic mapping 119

Mapping with three-point crosses 122

Chapter 8 TECHNIQUES OF MOLECULAR BIOLOGY 131

Isolating genomic DNA 132

Isolating or detecting a specific sequence by PCR 133

Cutting and pasting DNA: restriction and ligation 138

Cloning DNA: plasmid vectors 140

DNA analysis: gel electrophoresis 143

DNA analysis: Blotting and hybridization 145

Chapter 9 MOLECULAR MARKERS AND QUANTITATIVE TRAITS 152

Origins of molecular polymorphisms 153

Classification and detection of molecular markers 154

Applications of molecular markers 156

Quantitative trait locus analysis 160

Chapter 10 GENOMICS AND SYSTEMS BIOLOGY 170

DNA sequencing 171

Whole genome sequencing 176

Functional genomics 179

Chapter 11 REGULATION OF GENE EXPRESSION 184

The lac Operon 185

Mutants of the lac operon 189

Eukaryotic gene regulation 191

Regulatory elements in evolution 193

Other regulators of transcription 194

Vernalization is an example of epigenetic cellular memory 196

Chapter 12 CANCER GENETICS 203

Cancer cell biology 204

Mutagens and carcinogens 205

Oncogenes 211

Tumor suppressor genes 212

Main References 215

Color Figures

目录

前言

第1章 概论 1

基因是遗传的单位 2

DNA是遗传物质 3

基因的功能 7

DNA的结构 10

基因组 13

模式生物 15

第2章 染色体、有丝分裂与减数分裂 21

染色体的疏松和致密结构 22

有丝分裂 25

减数分裂 27

细胞周期和DNA含量的改变 28

核型显示染色体数目和结构 30

多倍体 33

核内复制 35

基因平衡 36

细胞器基因组 37

第3章 一个位点的遗传学分析 42

孟德尔**定律 43

等位基因和表现型的关系 44

显性的生化基础 48

旁氏棋盘法和单基因杂种杂交 49

测交确定基因型 50

伴性遗传是孟德尔**定律中一个重要的例外现象 51

表现型可能受基因型之外的其他因素影响 53

预期比率的偏离 54

第4章 突变与变异 61

基因突变的来源 62

突变体的筛选：正向遗传学 69

一些突变可能没有可被检测的表现型 71

第5章 系谱与群体 75

系谱分析 76

遗传模式的推断 77

散发性和非遗传疾病 81

概率计算 82

群体遗传学 84

第6章 两个位点的遗传学分析 92

孟德尔第二定律 93

9：3：3：1比率的假定条件 96

上位效应和其他基因互作 97

增强子/抑制子筛选 102

第7章 连锁与作图 109

重组 110

连锁抑制了重组 112

交换使两个连锁位点发生重组 113

依据遗传数据推测重组 114

遗传作图 119

用三点测交法作图 122

第8章 分子生物学技术 131

基因组DNA分离 132

通过PCR方法分离或检测特异序列 133

剪切和粘贴DNA：酶切和链接 138

克隆DNA：质粒载体 140

DNA分析：凝胶电泳 143

DNA分析：印迹和杂交 145

第9章 分子标记与数量性状 152

分子多态性的起源 153

分子标记的分类和检测 154

分子标记的应用 156

数量性状位点分析 160

第10章 基因组学与系统生物学 170

DNA测序 171

全基因组测序 176

功能基因组学 179

第11章 基因表达调控 184

乳糖操纵子 185

乳糖操纵子的突变体 189

真核生物基因调控 191

进化中的调控元件 193

其他转录调控因子 194

春化是表观遗传细胞记忆的一个例子 196

第12章 癌症遗传学 203

癌症细胞生物学 204

诱变剂与致癌物 205

致癌基因 211

肿瘤抑制基因 212

主要参考文献 215

彩版

MichaeI K.Deyholos

2000年在加拿大McGill大学博士毕业，曾在美国Utah大学和Arizona大学做博士后研究，现为加拿大Alberta大学生物科学系教授，在该校主讲遗传学课程，目前主要从事植物分子遗传学的科研和教学工作，曾获得加拿大植物生理学会C.D.Nelson奖等，在The Plant Journal、Plant Physiology等杂志上发表多篇论文。

王傲雪

1999年在东北农业大学博士毕业，分别在南京大学和加拿大GuelPh大学做博士后研究，现为东北农业大学生命科学学院院长、教授、博士生导师，国际种子学会（ISSS）会员，中国统计学会农村统计分会理事，黑龙江园艺学会常务理事，黑龙江省遗传学会理事，黑龙江省生物工程学会常务理事，黑龙江省蛋白组学会常务理事，黑龙江省知识产权审判科学技术咨询专家。目前主要从事植物遗传学及分子细胞生物学的科研和教学工作，曾获得国家科技进步二等奖、黑龙江省科技进步一等奖、黑龙江省省长特别奖、黑龙江省青年科技奖、黑龙江省教学成果一等奖等多项奖励，在PLoS One、Journal of Plant Physiology等国内外杂志上发表论文50余篇，编写著作4部，参与育成番茄品种10个。

Jian Zhang

2004年在加拿大McGill大学博士毕业，现为加拿大Alberta研究院研究员，Journal ofApplied Microbi—ology和Applied Microbiology and Biotechnology等杂志审稿人，生物医学和生命科学的电路与系统技术委员会（Biomedical and Life Science Circuits andSystems Technical Committee）会员。目前主要从事分子生物学特别是系统生物学的研究工作，获得多项专利。在Critical Reviews inBiotechnology、Plant Physiology等杂志上发表多篇论文。

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Chapter

Bears’ offspring look like their parents (see the cover)

熊的子代与亲代相似（见封面）

Whydooffspringlookliketheirparents?Evenancient为什么子女们看起来像他们的父peoplewereawarethatthecharacteristicsofanindividual母？甚至古人也意识到一个植物或plantoranimalcouldbepassedbetweengenerations.They动物个体的特征会在世代之间传递。alsoknewthatsomeheritablecharacteristics(suchasthe他们还知道一些遗传特征（如果实的

遗传学 Genetics

sizeoffruit)variedbetweenindividuals,andthattheycouldselectforthemostfavorabletraitswhilebreedingcropsandanimals.Theonceprevalent(butnowdiscredited)conceptofblendinginheritanceproposedthatsomeunde-finedessence,initsentirety,containedalloftheheritableinformationforanindividual.Muchlikethemixingoftwocolorsofpaint,itwasthoughtthatmatingcombinedtheessencesfromeachparent.Onceblendedtogether,theindividualcharacteristicsoftheparentscouldnotbesepa-ratedagain.

大小）在个体之间会有所变化，并且他们在培育农作物和动物时会选择有利的性状。曾经流行的融合遗传概念（但是现在证实是错误的）提出一个不明确的本质，该本质全面地包括一个个体所有的可遗传的信息。该概念认为交配将父母的本质结合了，就像将两种颜色的染料混合。一旦融合，父母的个体特征不可能再被分开。

Mendelwasoneofthefirsttotakeasci

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